Якісні реакції та хід аналізу суміші катіонів І і ІІ груп
Особливості якісних реакцій катіонів І групи. Солі амонію та їх властивості важливі в аналізі. Загальна характеристика ІІ аналітичної групи катіонів і хімічні рівноваги у гетерогенних системах. Добуток розчинності та його застосування в аналізі.
| Рубрика | Химия |
| Вид | лекция |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.10.2013 |
| Размер файла | 29,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Якісні реакції та хід аналізу суміші катіонів І і ІІ груп
1. Загальна характеристика І аналітичної групи
До І аналітичної групи катіонів відносять Na+, K+, NH4+ та катіони інших лужних металів Rb+, Cs+, Fr+, які відносять до категорії рідкісних. Усі ці катіони у зв'язку з доброю розчинністю своїх солей не мають спільного групового реактиву. Дещо особливе становище займає Li+, який утворює погано розчинні фториди, карбонати, ортофосфати, що наближає його до катіонів іншої групи Mg2+.
Ця подібність властивостей Mg2+ і Li+ випливає з близькості їх атомних та іонних радіусів. Що видно з таблиці
|
Катіон |
Порядковий номер |
Атомний радіус, нм |
Іонний радіус, нм |
|
|
Li+ Na+ K+ NH4+ Mg2+ |
3 11 19 - 12 |
0,156 0,192 0,238 - 0,160 |
0,078 0,098 0,133 0,143 0,078 |
Цим же чинником пояснюється і подібність аналітичних властивостей K+ і NH4+. Дійсно, усі якісні реактиви на іони K+(Na3[Co(NO2)2], NaHC4H6O4, H2[PtCl6]) взаємодіють також із іонами амонію з подібним ефектом.
Усі названі катіони безбарвні, тому їх солі забарвлені лише тоді, коли в їх складі присутній кольоровий аніон, зокрема забарвлені:
дихромати - оранжеві
манганати - зелені
перманганаті - малиново-червоні
йодиди та броміди - жовті
Усі катіони І групи, окрім NH4+, стійкі як до дії окисників, так і відновників, тому при їх визначені окисно - відновні реакції практично не застосовуються. Катіони амонію можуть окислюватись, наприклад хлором, гіпохлоритами, царською горілкою, що іноді використовують в аналізі.
2. Особливості якісних реакцій катіонів І групи
Фактично усі характерні реакції катіонів І групи є реакціями обміну, тому вони досить прості. В цих визначеннях широко застосовуються комплексні, подвійні та кислі солі. При проведенні реакції слід суворо притримуватись певних умов. В іншому випадку результат може бути випадковим. Покажемо це на прикладі визначення катіонів Na+ за допомогою гексагідроксостибіату (V) калію:
K [Sb(OH)6] + NaCl = Na [Sb(OH)6]v + KCl
Ця реакція повинна проводитись у нейтральному середовищі, бо у кислому реактив розкладається з випадінням осаду:
K [Sb(OH)6]v + HCl = HSbO3v + KCl + 3H2O,
а в лужному характерній осад, навпаки, розчиняється:
Na [Sb(OH)6]v + 2NaOH = Na3SbO4 + 4H2O
Оскільки утворені осади схильні до утворення пересичених розчинів, то визначення слід проводити з концентрованих розчинів, потирати скляною паличкою стінки пробірки, охолоджувати розчин під холодною проточною водою.
3. Солі амонію та їх властивості, важливі в аналізі
Іон амонію, як відомо, утворюється за рахунок донорно - акцепторного зв'язку:
При кристалізації з розчину утворюються солі амонію: NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4, (NH4)3PO4 тощо.
Амонійні солі заважають відкриттю іонів калію, магнію, розкладають K [Sb(OH)6]. У цих випадках катіони NH4+ слід видалити. Існує декілька методів їх видалення.
Термічний розклад. Деякі солі амонію розкладаються вже при відносно невисоких температурах. Наприклад:
(NH4)2CO3 = 2NH3^ + CO2^ + H2O^
NH4Cl = NH3^ + HCl^
Амонійні солі нелетких кислот (сірчаної, ортофосфатної) розкладаються лише за температури червоного каління (500-600?С):
(NH4)3PO4 = NH3^ + H3PO4
Дещо інакше розкладаються нітрат і нітрит амонію:
NH4NO3 = N2O + 2H2O
NH4NO2 = N2^ + 2H2O^
Кип'ятіння з їдкими лугами чи карбонатами натрію або калію.
NH4Cl + Na2CO3 = 2NH3^ + CO2^ + 2NaCl + H2O
Окислення сильними окисниками:
Зв'язування азоту амонійних солей формальдегідом:
6CH2O + 4NH4+ + 4OH- > (CH2)6N4 + 10H2O
6C0 + 6•2e = 6C-2
4N-3 - 4•3e = 4N0
4. Загальна характеристика ІІ аналітичної групи катіонів
До ІІ аналітичної групи катіонів відносяться Ag+, Hg22+(- Hg+1 - Hg+1 -), Pb2+. Груповим реактивом є розчин HCl, з яким названі катіони утворюють білі осади хлоридів AgCl, Hg2Cl2(коломель) і PbCl2
При аналізі потрібно зважити на такі обставини: хлорид свинцю і срібла помітно розчиняються в надлишку осаджувача у зв'язку з комплексоутворенням:
PbCl2v + 2HCl = H2[PbCl4]
AgClv + HCl = H[AgCl2]
катіон рівновага гетерогенний хімічний
Хлорид свинцю (як і його йодиди) різко збільшує розчинність при підвищенні температури. Це дає можливість відділити його від хлоридів срібла і ртуті (І) обробкою суміші осадів гарячою водою.
Усі хлориди по різному відносяться до дії концентрованого аміаку. Хлорид срібла розчиняється у відповідності до рівняння:
AgClv + 2NH4OH = [Ag(NH3)2] Cl + 2H2O
Перехід амінокомплексу знову у погано розчинний хлорид срібла при дії азотистої кислоти дозволяє якісно визначити останнє:
[Ag(NH3)2] Cl + 2HNO3 = AgClv + 2NH4NO3
Хлорид свинцю перетворюється в гірш розчинний гідрооксид
PbCl2v + 2NH4OH = Pb(OH)2v + 2NH4Cl
У зв'язку з виділенням чорної мілкодисперсної металічної ртуті під дією аміаку відповідна реакція є якісною на катіони Hg22+:
Hg2Cl2v + 2NH4OH = [NH2Hg] Clv + Hgv + NH4Cl + 2H2O
5. Особливості якісних реакцій катіонів ІІ групи
Характерні реакції на катіони Ag+ і Hq2+ описані у попередньому розділі. Характерною реакцією на іони Pb2+ є так звана «реакція золотого дощю»:
Pb2+ + 2I- = PbI2v
Особливості проведення цих реакцій та деяких інших якісних реакцій наведені у практикумі з якісного аналізу.
6. Хімічні рівноваги у гетерогенних системах. Добуток розчинності та його значення в аналізі
З усіх гетерогенних систем найбільше значення в аналітичній хімії мають системи тверда фаза - рідина. З такого роду системами доводиться зустрічатися у процесі осадження, відділення, розчинення і промивання осадів. При здійсненні екстракції мають місце процеси обміну між двома рідинами, що не змішуються
Під час контакту розчину з осадом встановлюється рівновага:
осад розчин,
причому у випадку електролітів розчинення супроводжується дисоціацією.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Розподіл катіонів на рупи за сульфідною та за кислотно-лужною класифікацією. Класифікація аніонів за розчинністю солей барію і срібла. Вивчення реакцій на катіони. Аналіз суміші катіонів різних аналітичних груп. Проведення аналізу індивідуальної речовини.
методичка [1,3 M], добавлен 04.01.2011Аналітична хімія — розділ хімії, що займається визначенням хімічного складу речовини. Загальна характеристика металів. Хроматографічний метод аналізу. Ретельний опис обладнання, реактивів та посуду для хімічного аналізу. Методика виявлення катіонів.
курсовая работа [528,6 K], добавлен 27.04.2009Дослідження методики виконання реакції катіонів 3, 4 та 5 аналітичної групи. Характеристика послідовності аналізу невідомого розчину, середовища, яке осаджує катіони у вигляді чорних осадів сульфідів. Вивчення способу відокремлення осаду у іншу пробірку.
лабораторная работа [35,6 K], добавлен 09.02.2012Етапи попереднього аналізу речовини, порядок визначення катіонів та відкриття аніонів при якісному аналізі невідомої речовини. Завдання кількісного хімічного аналізу, його методи та типи хімічних реакцій. Результати проведення якісного хімічного аналізу.
курсовая работа [26,4 K], добавлен 22.12.2011Аналіз гідроксамової реакції, хімічні властивості гідроксамової кислоти. Перебіг реакції. Використання в якісному аналізі при виявленні складноефірних, амідних, лактонних, лактамних функціональних груп; в спектрофотометрії, фотоелектроколориметрії.
курсовая работа [986,4 K], добавлен 11.06.2019Аналітичні властивості та поширення d-елементів IV періоду у довкіллі. Методи якісного та фотометричного хімічного аналізу. Експериментальна робота по визначенню йонів Ферум (ІІІ) та йонів Купрум (ІІ), аналіз та обговорення результатів дослідження.
дипломная работа [112,0 K], добавлен 16.03.2012Характеристика та класифікація аніонів. Виявлення аніонів, використовуючи реакції з катіонами. Особливості протікання аналітичних реакцій аніонів, виявлення окремих іонів. Аналіз суміші аніонів І, ІІ та ІІІ груп. Систематичний хід аналізу суміші аніонів.
курсовая работа [165,5 K], добавлен 13.10.2011Форма, величина та забарвлення криcтaлів. Гігроскопічність речовини. Визначення рН отриманого розчину. Характерні реакції на визначення катіонів ІІ групи. Кількісний аналіз вмісту катіону та аніону. Визначення вмісту води в тій чи іншій речовині.
курсовая работа [34,6 K], добавлен 14.03.2012Загальна характеристика вітамінів, їх класифікація. Вітаміни групи В. Фізичні та хімічні властивості, їх джерела. Дія вітамінів на організм людини. Показання до застосування. Значення вітамінів в забезпеченні нормальної життєдіяльності людини.
реферат [88,1 K], добавлен 03.02.2008Класифікація хімічних реакцій, на яких засновані хіміко-технологічні процеси. Фізико-хімічні закономірності, зворотні та незворотні процеси. Вплив умов протікання реакції на стан рівноваги. Залежність швидкості реакцій від концентрації реагентів.
реферат [143,4 K], добавлен 01.05.2011
